DE599751C

DE599751C - Automatic contactor control for starting three-phase motors

Info

Publication number: DE599751C
Application number: DES101522D
Authority: DE
Inventors: Franz Evers
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1931-10-22
Filing date: 1931-10-22
Publication date: 1934-07-09

Description

Selbsttätige Schützensteuerung zum Anlassen von Drehstrommotoren Es sind sowohl vom Drehmoment abhängige, wie auch vom Drehmoment unabhängige, also rein zeitabhängige selbsttätige Schützenanlaßsteuerungen bekanntgeworden. Die vom Drehmoment abhängigen selbsttätigen Anlaßsteuerungen besitzen den Vorteil, daß auch Antriebe mit stark wechselndem Anfahrdrehmoment stets richtig angelassen werden und ein Durchbrennen der Motoren infolge einer manchesmal vorhandenen starken Bremsung nicht vorkommen kann, während dies bei den rein zeitabhängigen Anlaßsteuerungen der Fall sein kann.Automatic contactor control for starting three-phase motors Es are both dependent on the torque and independent of the torque, i.e. purely time-dependent automatic contactor start controls become known. The ones from Torque-dependent automatic starter controls have the advantage that too Drives with strongly changing starting torque are always started correctly and engine burn-out due to heavy braking at times cannot occur, while this can occur with the purely time-dependent starting controls may be the case.

Die Erfindung betrifft eine in den ersten Anlaßstufen vom Drehmoment abhängige, in den Endstufen hingegen vom Drehmoment unabhängige selbsttätige Anlaßsteuerung. Die bekannten drehmomentabhängigen Steuerungen, welche als Spannungswächtersteuerungen und als Stromwächtersteuerungen bekanntgeworden sind, je nachdem, ob die Anlaßschützen durch vom Läuferstrom erregte Spannungswächter oder durch vom Ständerstrom aus erregte Stromwächter gesteuert werden, haben den Nachteil, daß sie auf eine verhältnismäßig geringe Zahl von Anlaßstufen beschränkt sind. Bei höherer Stufenzahl wird nämlich bei der Spannungswächtersteuerung das Ansprechen der Spannungswächter ungenau, weil für diese im oberen Tourenbereich infolge der niedrigen Frequenz des Läuferstromes ungünstige Arbeitsbedingungen vorhanden sind. Bei der Stromwächtersteuerung werden bei einem feinstufigen Anlasser die Höhen der Anlaßstromspitzen zu klein, um ein genaues Arbeiten zu gewährleisten.The invention relates to a torque in the first starting stages dependent, in the output stages, however, independent of the torque, automatic starter control. The well-known torque-dependent controls, which are called voltage monitor controls and have become known as current monitor controls, depending on whether the starting contactors by voltage monitors excited by the rotor current or by the stator current Current monitors are controlled, have the disadvantage that they are on a relatively limited number of tempering stages. With a higher number of stages, namely In the case of voltage monitor control, the response of the voltage monitor is imprecise because for these in the upper touring range due to the low frequency of the rotor current unfavorable working conditions exist. When controlling the current monitor, with a finely stepped starter, the heights of the starter current peaks are too small to allow a to ensure accurate work.

Nach der Erfindung wird eine drehmomentabhängig,e Steuerung geschaffen, deren Stufenzahl beliebig groß gemacht werden kann. Dies wird dadurch erreicht, daß für das Fortschalten der Anlaßstufen im unteren Drehzahlbereich Spannungswächter und für die Anlaßstufen im oberen Drehzahlbereich Zeitwächter vorgesehen sind. Die Zeitwächter sind an das Drehstromnetz oder an eine besondere Stromquelle angeschlossen und von den Stromverhältnissen im Motor unabhängig.According to the invention, a torque-dependent, e control is created, the number of stages can be made as large as desired. This is achieved by that for switching the starting stages in the lower speed range voltage monitor and time monitors are provided for the starting stages in the upper speed range. the Time monitors are connected to the three-phase network or to a special power source and independent of the current conditions in the motor.

Die Ansprechgenauigkeit dieser Steuerung ist auch im oberen Drehzahlbereich, also bei niedriger Frequenz des Läuferstromes, groß. Dieser Vorteil wiegt den Verzicht auf eine drehmomentabhängige Steuerung im oberen Drehzahlbereich auf, weil eine Überlastung des Motors bei außergewöhnlich schweren Anläufen schon durch die Anwendung der drehzahlabhängigen Steuerung im unteren Drehzahlbereich in praktisch vollkommen ausreichender Weise vermieden ist.The response accuracy of this control is also in the upper speed range, So at a low frequency of the rotor current, great. This advantage outweighs the waiver on a torque-dependent control in the upper speed range, because a Overload of the motor in the case of exceptionally difficult start-ups due to the application the speed-dependent control in the lower speed range in practically perfect is sufficiently avoided.

Die Zeitrelais an sich sind für Steuerungen schon bekanntgeworden. Sie sind jedoch bisher nur als reine zeitabhängige Anlaßsteuerungen angewendet worden. Als Zeitrelais können mit Vorteil Gleichstromrelais mit Ruhestromerregung angewendet werden, deren Ansprechverzögerung nach der Abschaltung der Ruhestromerregung durch die Abklingzeit des remanenten Magnetismus bestimmt ist und durch Einstellung einer Gegenmagnetisierung, die zusammen mit der Magnetisierungsspule auf das Magnetsystem wirkt, geregelt werden kann.The timing relays themselves have already become known for controls. However, you are so far only as a purely time-dependent start-up control been applied. DC relays with closed-circuit excitation can advantageously be used as timing relays are used, whose response delay after switching off the closed-circuit excitation is determined by the decay time of the remanent magnetism and by setting a counter magnetization which, together with the magnetization coil, acts on the magnet system acts, can be regulated.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing.

Der Drehstrommotor io besitzt den in sechs Anlaßstufen unterteilten Anlaßwiderstand i i, von welchem die unteren zwei Stufen durch Spannungswächter 12, 13, die oberen vier Stufen durch die Zeitrelais 14 bis 17 gesteuert werden. Mit 18 bis 23 sind die Anlaßschützen bezeichnet, die von Ruhekontakten der Wächter bzw. Relais gesteuert sind. Die Spannungswächter 12, 13. sind mit einer an sich bekannten Anhubvorrichtung ausgerüstet, bestehend aus einer unter der Kraft einer Anhubfeder 2q. stehenden Platte 25, auf die in entgegengesetzter Richtung ein Zugmagnet 26 einwirkt, der durch den Befehlsschalter 27 gesteuert wird. Der Befehlsschalter 27 besitzt Kontakte für die Steuerung der Einschaltschützen und des Zugmagneten 26. Die Einschaltschützen für den Motorständer sind mit 28 und 29 bezeichnet. 30 ist der Netzschalter. 31 ein hinter dem Netzschalter 3o an das Netz angeschlossenes Gleichrichterviereck, welches für die Speisung der Gleichstromzeitrelais 14 bis 17 dient. Diese Zeitrelais sind mit Anzugspulen 32 und Gegenmagnetisierungsspulen 33 ausgerüstet, welche den Spulen 32 entgegenwirken. Beide Spulen werden über den Gleichrichter 31 vom Netz aus erregt. Die Spulen 32 werden durch Ruhekontakte 34 an dem Jeweils vorangehenden Zeitrelais kurzgeschlossen, sobald dieses abfällt. Außerdem besitzen die Zeitrelais Kontakte 35 für die Steuerung der Anlaßschützen 2o bis 23. Die Spannungswächter besitzen Ruhekontakte 36 für die Steuerung der Anlaßschützen i8 bzw. ig. Außerdem ist der Spannungswächter 13 noch mit einem zweiten Ruhestromkontakt 37 ausgerüstet, der für das Kurzschließen der Anzugswicklung 32 des ersten Zeitrelais 14. dient.The three-phase motor io has the starting resistor ii subdivided into six starting stages, of which the lower two stages are controlled by voltage monitors 12, 13, the upper four stages by the time relays 14 to 17. With 18 to 23 the starter contactors are referred to, which are controlled by normally closed contacts of the guard or relay. The voltage monitors 12, 13 are equipped with a lifting device known per se, consisting of a lifting device under the force of a lifting spring 2q. standing plate 25, on which a pull magnet 26 acts in the opposite direction, which is controlled by the command switch 27. The command switch 27 has contacts for controlling the closing contactors and the pull magnet 26. The closing contactors for the motor stand are designated by 28 and 29. 30 is the power switch. 31 a rectifier square connected to the mains behind the mains switch 3o, which is used to supply the DC time relays 14 to 17. These time relays are equipped with pull-in coils 32 and counter magnetization coils 33, which counteract the coils 32. Both coils are excited from the mains via the rectifier 31. The coils 32 are short-circuited by normally closed contacts 34 on the respective preceding time relay as soon as it drops out. In addition, the timing relays have contacts 35 for controlling the starting contactors 2o to 23. The voltage monitors have normally closed contacts 36 for controlling the starting contactors i8 and ig. In addition, the voltage monitor 13 is also equipped with a second closed-circuit current contact 37, which is used to short-circuit the pull-in winding 32 of the first time relay 14.

Die Wirkungsweise der Steuerung ist folgende: Das Schaltbild zeigt die Steuerung in der Aus-Stellung. Die Steuerschützen, die Anlaßschützen sowie die Zeitrelais sind stromlos und abgefallen, während die ebenfalls stromlosen Spannungswächter 12, 13 durch die mechanische Anhubvorrichtung 2q., 25 angehoben sind.The operation of the control is as follows: The circuit diagram shows the controls in the off position. The control contactors, the start contactors and the Time relays are de-energized and de-energized, while the voltage monitors are also de-energized 12, 13 are raised by the mechanical lifting device 2q., 25.

Beim Einschalten des Netzschalters 30 werden über den Gleichrichter 31 die Zeitrelais 14 bis 17 erregt, sie ziehen ihre Magnetkerne an und öffnen dadurch ihre Kontakte 35, Zeitrelais 14 bis 16, außerdem die Kontakte 3q.. Darauf wird der Befehlsschalter in die Stellung I gebracht, in welcher das Ständerschütz 29 und damit der Motor in der Richtung für Vorwärtsgang eingeschaltet wird. Gleichzeitig werden die Spannungswächter 12, 13 durch die induzierte Läuferspannung des Motors erregt. Bei Weiterschalten des Befehlsschalters auf Stellung II zieht der Zugmagnet 26 an und hebt die mechanische Anhubvorrichtung auf. Mit sinkender Läuferspannung fällt -zunächst der Spannungswächter 12, dann der Spannungswächter 13,. da sie auf die Läuferspannung bzw. das Motordrehmoment .eingestellt sind. Ihre Einstellung ist so getroffen, daß das gewünschte Drehmoment erzielt wird. Über die Ruhekontakte 36 der Spannungswächter werden die Anlaßschützen 18, ig gesteuert, welche die zugehörigen - Anlaßwidezstandsstufen kurzschließen. Das Umschalten auf die Zeitsteuerung geschieht durch den zweiten Spannungswächter 13, der über seinen Ruhekontakt 37 die Anzugswicklung 32 des Zeitrelais 14 kurzschließt. Das Zeitrelais 14. fällt darauf nach -Abklingen seines Magnetkraftflusses ab. Die Zeit bis zum Abfallen ist durch die Gegenmagnetisierung der Wicklung 33 einstellbar. Das abgefallene Zeitrelais schließt dann mit dem Kontakt 35 das Anlaßschütz 2o an die Erregung an, und damit ist die betreffende Anlaßstufe kurzgeschlossen. Gleichzeitig schließt es die Anzugswicklung des Zeitrelais 15 durch den Kontakt 34 kurz. Dieser Vorgang wiederholt sich nun entsprechend der Anzahl der Zeitrelais, und das Zeitmaß der Aufeinanderfolge der Schaltungen ist durch die mit Hilfe der Gegenmagnetisierung einstellbare Verzögerungszeit der Relais 14 bis 17 bestimmt.When the power switch 30 is turned on, the rectifier 31 the time relays 14 to 17 are energized, they attract their magnetic cores and thereby open their contacts 35, time relays 14 to 16, also the contacts 3q .. Then the Command switch brought into position I, in which the stator contactor 29 and so that the motor is switched on in the direction for forward gear. Simultaneously the voltage monitors 12, 13 are activated by the induced rotor voltage of the motor excited. When the command switch is switched to position II, the pull magnet pulls 26 and cancels the mechanical lifter. With falling rotor voltage If the voltage monitor 12 falls first, then the voltage monitor 13 ,. since they are on the rotor voltage or the motor torque have been set. your opinion is made so that the desired torque is achieved. About the normally closed contacts 36 of the voltage monitor, the starter contactors 18, ig controlled, which the associated - Short-circuit starter resistance stages. Switching to the time control happens by the second voltage monitor 13, the pull-in winding via its break contact 37 32 of the timing relay 14 shorts. The time relay 14 then falls after it has decayed its magnetic force flow from. The time until it falls is due to the counter magnetization the winding 33 adjustable. The released timing relay then closes with the contact 35 the starting contactor 2o to the excitation, and thus the relevant starting stage shorted. At the same time it closes the pull-in winding of the timing relay 15 contact 34 briefly. This process is now repeated according to the number the timing relay, and the timing of the succession of the circuits is through the Delay time of the relays 14 to can be set with the help of the counter magnetization 17 determined.

Claims

PATL: NTANSPI. <UCJ.I Automatic contactor control for starting of three-phase motors, characterized in that for switching on the starting stages Voltage monitor in the lower speed range and for the starting stages in the upper speed range Time monitors are provided.